[发明专利]一种氧化锌避雷器测试仪自动校准装置及方法

说明书

本发明公开了一种氧化锌避雷器测试仪自动校准装置及方法，所述装置包括：信号控制CPU模块、信号处理系统、信号采集反馈模块和反向信号监测模块；信号控制CPU模块控制信号处理系统的启动，信号处理系统根据信号控制CPU模块的控制信号输出目标数据信号；信号采集反馈模块将信号控制CPU模块的目标数据信号反馈到信号控制CPU模块；信号控制CPU模块对目标数据信号进行调整；反向信号监测模块在校准装置未启动的情况下，检测到校准装置的电路中存在来自测试仪的反向信号时，将反向信号传输到信号控制CPU模块；信号控制CPU模块切断输出端处的信号输出。本发明有反向电压电流保护系统，解决了校准装置安全问题，校准效率和准确度较高。

技术领域

本发明涉及校准装置领域，尤其是一种氧化锌避雷器测试仪的自动校准装置及方法。

背景技术

氧化锌避雷器测试仪是电力系统重要设备之一，在电力系统大量使用。氧化锌避雷器由氧化锌压敏电阻串联而成，正常运行状态下，压敏电阻值很大，相当于绝缘状态；但在雷电冲击作用下，压敏电阻呈低阻状态，且冲击撤销后，可恢复为高阻状态。由于氧化锌避雷器结构上不再串有间隙，在无雷电过电压时也会有电流流过阀片，长期直接承受工频电压会使阀片产生老化现象，而污秽、内部受潮、热击穿等也会影响其性能，极端情况下还会出现爆炸现象。随着经济快速发展和“一带一路”计划迅速铺开来，国内外电网的建设增长很快，为保证氧化锌避雷器的安全运行，必须对其进行定期的检测。目前，国内外厂家研制出的各种型号的氧化锌避雷器测试仪已在电力系统中大量使用，为保证氧化锌避雷器的预防性试验和检测工作的可靠性，这些仪器也必须定期进行校准。

国内外对于氧化锌避雷器的测试指标主要体现在两个方面，即阻性基波电流和阻性三次谐波电流；国内偏重于阻性基波电流的测试而国外阻性三次谐波电流的测试较多，两者都是判别氧化锌避雷器性能的关键指标，只是阻性三次谐波电流在老化故障方面反应更为灵敏，且阻性三次谐波电流的测量不需要电压U作为参考量。

目前国内校准氧化锌避雷器测试仪的方法主要有两种，即标准信号源法和RC阻容网络法。两种方法各有不足，主要表现在：

标准信号源法只能输出一路全电流信号和一路参比电压信号。各次谐波电流分量信号是通过傅里叶变换计算出来的，不能进行真实有效的向上溯源，这跟国家量传体系是相悖的，不具备高度可靠性。

RC阻容网络法是在工频电压的驱动下形成的测量回路。但回路中所使用的电阻和电容并不是理想元器件。在交流电路中，电阻的时间常数并不是零，电容也存在损耗因数，各个厂家对于元器件制作工艺不同，这对于微安毫安级别的小电流信号校准会带来一定的影响。同时所述测试仪本身也可以等效成阻抗很小的感性负载，也会对电流的校准带来影响。在实际应用过程中操作接线复杂，相位角的校准也无法解决，也无法模拟阻性三次谐波电流，所以综合来讲很难实现氧化锌避雷器测试仪的高准确度校准。

根据《DL/T 987-2005氧化锌避雷器阻性电流测试仪通用技术条件》和实际的环境条件，本发明基于标准信号源法对现有校准装置进行改进；不仅解决了谐波电流分量的溯源问题，并且能输出高精度的信号；同时还有反向电压电流保护系统，解决了国内技术中校准过程中因接地不良造成的仪器短寿或者损坏问题；最终通过人机界面控制中心的输出控制，实现对氧化锌避雷器测试仪测试过程中，与所述目标数据信号相关的校准；以及所述信号处理系统中的电压信号或多个电流信号的波形的显示输出。

发明内容

本发明为了保证电网持续安全工作，避免由于避雷器老化、污秽、受潮等原因导致的损坏或爆炸事故。针对现有的校准装置的问题，本发明提供了一种自动化的氧化锌避雷器测试仪的校准装置及校准方法，该装置在安全可靠的情况下实现高效校准。

本发明的第一方面提供了一种氧化锌避雷器测试仪自动校准装置，包括：

信号控制CPU模块、信号处理系统、信号采集反馈模块和反向信号监测模块；